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前言

自然免疫系统配备了广泛的抗原感知机制，以对抗不断威胁人体的侵略性微生物。然而，由于某些特定的B细胞或T细胞在其生命周期内可能不会与相应入侵人体的抗原结合，因此人体的适应性免疫系统能按需调控：只有那些携带能够识别入侵性微生物的受体的B细胞或T细胞才能被有效激活。适应性免疫系统的关键特征在于其武器系统的按需调控：只有那些携带能够识别入侵性微生物的受体的B细胞或T细胞才能被有效激活。在下文中，我们将专注于深入讨论T细胞激活的机制与其密切相关的MHC多肽复合物。

T细胞受体（TCR）

T细胞展现出两种受体，分别是αβ和γδ。这两类受体均由两种蛋白质组成，即αβ型受体由α和β蛋白组成，γδ型受体则由γ和δ蛋白组成。与B细胞受体的重链和轻链相似，α、β、γ和δ蛋白的基因由混合匹配的基因片段构成。由于基因片段的混合与匹配，每个T细胞只能单独包含αβ或γδ受体，不会同时具备。因此通常情况下，单个T细胞表面的所有TCR都是同一类型。

95%的T细胞受体由α亚基和β亚基构成，而余下的5%则由γ亚基和δ亚基构成。此外，大多数表达αβ型T细胞受体的T细胞还同时表达CD4或CD8协同受体。CD4分子负责辅助性T细胞识别MHC II类分子，而CD8分子则用于细胞毒性T细胞识别MHC I类分子。相反，表达γδ型T细胞受体的T细胞既不表达CD4也不表达CD8。

在胸腺中，αβT细胞经历“培训”以确保其不对自身肽段产生反应。然而，对于γδT细胞受体，其“培训”机制仍存有许多未解之谜。例如，我们尚不清楚这些细胞是如何被“培训”的。尽管γδT细胞存在于胸腺中，但缺乏功能性胸腺的裸鼠仍能产生γδT细胞。在大多数情况下，我们并不清楚γδT细胞能识别何种抗原，但同B细胞类似，γδT细胞对未表达的抗原表现出浓厚兴趣。

不同于γδT细胞，目前在αβT细胞功能机制方面已经有了比较深入的研究。αβ型T细胞受体通过识别细胞表面MHC-肽复合物实现其功能，该复合物指的是结合于MHC分子结合沟内的肽段，强调了TCR对肽段和MHC分子的双重识别。值得注意的是，特定T细胞受体仅能识别与MHC I或MHC II相连的肽段，而不能同时识别两者（人类的MHC称为HLA）。

T细胞信号传导

TCR识别由MHC分子提呈的同源抗原后，会将该信号从T细胞表面传导至细胞核内。通常情况下，这一信号传导涉及一种跨膜蛋白，该蛋白由胞外区和胞内区组成。胞外区与细胞外配体结合，胞内区启动生物信号级联效应，将“配体结合”的信号传递至核内。类似于BCR，αβ TCR拥有一个完美的胞外区以结合其配体，然而α和β蛋白的胞质尾部太短，难以实现信号传导。

为了便于信号传导，TCR与CD3蛋白复合体共同存在，该复合体由4种不同蛋白质（γ、δ、ε和ζ）组成。整个复合体作为一个整体被转运至细胞表面，若其中任何一个蛋白质未能正常表达，该T细胞表面将缺失TCR。普遍认为，功能正常、成熟的TCR应当是整个蛋白复合物（α、β、γ、δ、ε和ζ）。

CD3蛋白锚定在细胞膜上，具有足够长的胞内尾部以进行信号传导。与BCR相似，TCR的信号传导过程中，能在T细胞表面某一区域将这些受体聚集在一起，随后通过CD3蛋白的胞内尾部招募一定数量的激酶，从而激活信号并将其传递至核内。

最初发现TCR的α链和β链时，人们普遍认为其功能仅限于充当一个二态开关，只发出激活信号。然而，考虑到CD3蛋白的存在，TCR显然远不是简单的on/off开关。因此，TCR应当是一种多功能的受体，其信号可能根据不同的环境、时间和位置产生多样的效应。例如，在胸腺中，如果TCR识别MHC及自身肽的复合物，TCR将引发T细胞自我毁灭，以预防自体免疫。而在生命周期后期，如果TCR识别MHC分子提呈的同源抗原，但T细胞未接收到必要的共刺激信号，则T细胞将处于失能状态。只有在确保激活TCR所需的同源抗原和共刺激信号时，TCR信号途径才会被激活。因此，相同的TCR可能在不同情境下产生导致细胞死亡、失能或激活的信号。显而易见，TCR远非简单的on/off开关。

MHC多肽复合体

主要组织相容性复合物（Major Histocompatibility Complex，简称MHC）是一组高度变异的基因群，存在于脊椎动物细胞表面。MHC的主要功能是呈递抗原给免疫系统，从而激活T细胞和B细胞的免疫应答。

MHC分为两类：MHC I和MHC II。它们分别在细胞表面不同的位置表达，并在免疫系统中发挥不同的作用。

MHC I类分子

MHC-I分子广泛分布于几乎各种细胞表面，包括所有核细胞和一些质膜细胞。MHC I类分子由一个重链（α链）和一个轻链（β2微球蛋白）组成。这些分子的主要功能是呈递内源性抗原，如细胞内合成的蛋白质，给CD8+ T细胞，也称为细胞毒性T细胞。当细胞感染病毒或其他内源性威胁时，MHC I类分子将细胞内的抗原片段呈递给CD8+ T细胞，激活免疫应答以清除感染。

MHC II类分子

MHC II类分子则主要在专门的抗原呈递细胞，如巨噬细胞、B细胞和一些树突状细胞等免疫抗原呈递细胞表面表达。MHC II类分子由两个相互紧密结合的链组成，分别是α链和β链。它的主要任务是将外源性抗原，如细菌或病毒产生的蛋白质，呈递给CD4+ T辅助细胞。这激活了一系列的免疫应答，包括B细胞的活化和抗体的生成。

MHC与抗原的结合

MHC分子与抗原结合的过程是高度特异和动态的。MHC分子的抗原结合区域可以适应多样性的抗原片段。这种结合导致MHC-抗原复合物的形成，这样T细胞就能够识别并与其相互作用。

总体而言，MHC多肽复合体在免疫系统中起到关键作用，通过将抗原呈递给T细胞，促使免疫系统做出适当的反应，以应对感染和其他威胁。这种高度复杂的调节系统确保了免疫系统的灵活性和适应性。

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